JP2019049478A - Work inspection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ワーク検査装置に関する。 The present invention relates to a workpiece inspection apparatus.
従来より、検査対象のワークをカメラで撮影し、撮影した画像に基づいて外観検査を行う検査装置が知られている。例えば、特許文献１には、検査対象であるネジなどのワークの側面や頭部上面をカメラで撮影し、撮影した画像に基づいて割れや疵の有無などの外観検査を行う検査装置が記載されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an inspection apparatus for photographing a workpiece to be inspected with a camera and performing an appearance inspection based on the photographed image. For example, Patent Document 1 describes an inspection apparatus that captures an image of the side or upper surface of a workpiece such as a screw to be inspected with a camera and performs an appearance inspection such as the presence or absence of a crack or wrinkle based on the captured image. ing.
上述したような検査装置において、曲面を検査対象とする場合、検査対象面に照明から光を当てながらカメラで撮影し、撮影した画像に基づいて外観検査が行われる。しかし、検査対象面が曲面であるため、当てた光の反射が一様とはならず、撮影した画像の陰影差のバラツキが大きくなったりすることがある。このため、微細な疵などを精度よく検出するのが困難となり、検査精度が低下してしまう。 In the inspection apparatus as described above, when a curved surface is to be inspected, an image is photographed by a camera while illuminating the surface to be inspected with illumination, and an appearance inspection is performed based on the photographed image. However, since the inspection target surface is a curved surface, the reflection of the applied light may not be uniform, and the variation in the shading difference of the captured image may increase. For this reason, it becomes difficult to detect a fine wrinkle etc. accurately, and an inspection precision will fall.
本発明は、曲面を含むワークの外観検査を精度よく行うことを主目的とする。 The main object of the present invention is to accurately inspect the appearance of a work including a curved surface.
本発明は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The present invention adopts the following means in order to achieve the above-mentioned main objects.
本発明は、曲面を含むワークの外観を検査するワーク検査装置であって、
前記曲面の所定方向に直交する直交方向に沿ったライン状の撮影範囲を有するラインセンサカメラと、
前記ラインセンサカメラに一体に取り付けられ、前記ラインセンサカメラの光軸に平行な光を前記ラインセンサカメラに入射させるテレセントリックレンズと、
前記曲面の前記所定方向において前記撮影範囲の正面から外れる側方の位置から前記撮影範囲に向けて発光する側方の照明手段と、
前記ラインセンサカメラと前記側方の照明手段とに対し前記ワークを前記曲面の前記所定方向に沿って相対回転させる回転手段と、
前記ラインセンサカメラと前記側方の照明手段とに対し前記ワークを相対回転させると共に前記側方の照明手段を発光させた状態で前記ラインセンサカメラに前記撮影範囲を撮影させることにより、側方照明時の検査画像を生成する検査制御手段と、
を備えることを要旨とする。
The present invention is a workpiece inspection apparatus for inspecting the appearance of a workpiece including a curved surface,
A line sensor camera having a linear imaging range along an orthogonal direction orthogonal to a predetermined direction of the curved surface;
A telecentric lens integrally attached to the line sensor camera and causing light parallel to the optical axis of the line sensor camera to be incident on the line sensor camera;
Lateral illumination means for emitting light toward the imaging range from a side position out of the front of the imaging range in the predetermined direction of the curved surface;
Rotation means for relatively rotating the work along the predetermined direction of the curved surface with respect to the line sensor camera and the illumination means on the side;
Side illumination by causing the line sensor camera to photograph the imaging range in a state in which the work is relatively rotated with respect to the line sensor camera and the illumination means on the side and the illumination means on the side is illuminated. Inspection control means for generating an inspection image at the time of
The gist is to have
本発明のワーク検査装置では、ラインセンサカメラと側方の照明手段とに対しワークを相対回転させると共に、曲面の所定方向において撮影範囲の正面から外れる側方の位置から撮影範囲に向けて側方の照明手段を発光させた状態で、テレセントリックレンズを介してラインセンサカメラに撮影範囲を撮影させることにより、側方照明時の検査画像を生成する。これにより、側方の照明手段から発光されてワークの外面（撮影範囲）で反射する反射光のうち、主に光軸に平行な光をラインセンサカメラで受光して側方照明時の検査画像を生成することができる。このため、曲面を含むワークからの光の反射ムラの影響を排除し受光状態を安定させて検査画像を生成することができるから、ワークの外観検査を精度よく行うことができる。なお、曲面を含むワークとしては、円筒状部材や円柱状部材などが挙げられる。 In the workpiece inspection apparatus according to the present invention, the workpiece is rotated relative to the line sensor camera and the illumination means on the side, and the side of the curved surface from the side position out of the front of the imaging range to the imaging range In the state where the illumination means of the above is made to emit light, an inspection image at the time of side illumination is generated by making the line sensor camera capture an imaging range via the telecentric lens. As a result, of the reflected light emitted from the side illumination means and reflected on the outer surface (photographing range) of the work, light mainly parallel to the optical axis is received by the line sensor camera and the inspection image at the time of side illumination Can be generated. For this reason, since the influence of the uneven reflection of light from the workpiece including the curved surface can be eliminated and the light reception state can be stabilized to generate the inspection image, the appearance inspection of the workpiece can be performed with high accuracy. In addition, a cylindrical member, a cylindrical member, etc. are mentioned as a workpiece | work containing a curved surface.
また、本発明のワーク検査装置において、前記側方の照明手段を前記曲面の前記所定方向に沿って所定角度範囲で回動させる側方照明回動手段を備え、前記検査制御手段は、前記側方の照明手段を異なる回動位置で発光させた状態で前記ラインセンサカメラに前記撮影範囲を撮影させることにより、側方照明時の検査画像を生成するものとしてもよい。こうすれば、曲面の周方向における様々な側方の位置から撮影範囲に向けて発光させることができる。ここで、側方から発光された光がワークの曲面で正反射すると、通常は光軸に平行な光としてラインセンサカメラに受光されることがないため、撮影される画像が黒色の画像となる。ただし、曲面に疵などがあると疵部分での乱反射により光軸に平行な光が生じてラインセンサカメラに受光されることになるから、検査画像に白色の部分として写し出される。このため、様々な側方の位置から撮影範囲に向けて発光させることで、様々な乱反射を生じさせてラインセンサカメラに受光し易くさせることができるから、疵の検出精度を向上させることができる。 In the work inspection apparatus according to the present invention, the inspection control means further includes a side illumination pivoting means for pivoting the side illumination means along the predetermined direction of the curved surface within a predetermined angle range, and the inspection control means The inspection image at the time of side illumination may be generated by causing the line sensor camera to photograph the imaging range in a state in which one illumination unit emits light at different rotational positions. In this way, light can be emitted toward the imaging range from various lateral positions in the circumferential direction of the curved surface. Here, when light emitted from the side is specularly reflected by the curved surface of the work, the line sensor camera does not receive light normally as light parallel to the optical axis, so the photographed image becomes a black image. . However, if there are wrinkles or the like on the curved surface, light parallel to the optical axis will be generated due to diffuse reflection at the wrinkle part, and the light will be received by the line sensor camera. Therefore, by emitting light from various lateral positions toward the imaging range, it is possible to generate various diffuse reflections and make it easy for the line sensor camera to receive light, so it is possible to improve the detection accuracy of the eyelids. .
また、本発明のワーク検査装置において、前記曲面の前記所定方向において前記撮影範囲の正面の位置から前記撮影範囲に向けて発光する正面の照明手段を備え、前記回転手段は、前記ラインセンサカメラと前記側方の照明手段と前記正面の照明手段とに対し前記ワークを前記曲面の前記所定方向に沿って相対回転させ、前記検査制御手段は、前記側方照明時の検査画像を撮影させる場合には前記正面の照明手段を消光させ、前記ラインセンサカメラと前記正面の照明手段とに対し前記ワークを相対回転させると共に前記側方の照明手段を消光させ且つ前記正面の照明手段を発光させた状態で前記ラインセンサカメラに前記撮影範囲を撮影させることにより、正面照明時の検査画像を生成するものとしてもよい。こうすれば、側方照明時の検査画像に加えて正面照明時の検査画像を生成することができるから、検査対象の曲面の形状や検出したい疵の形状などに応じて検査画像を使い分けることができ、外観検査の精度をより向上させることができる。 The work inspection apparatus according to the present invention further comprises a front illumination unit that emits light from the position in front of the imaging range in the predetermined direction of the curved surface toward the imaging range, and the rotating unit is the line sensor camera In the case where the work is relatively rotated along the predetermined direction of the curved surface with respect to the side illumination means and the front illumination means, and the inspection control means takes an inspection image at the time of the side illumination A state in which the front illumination means is extinguished, the work is rotated relative to the line sensor camera and the front illumination means, the side illumination means is extinguished, and the front illumination means is illuminated The inspection image at the time of front illumination may be generated by causing the line sensor camera to photograph the imaging range. In this way, in addition to the inspection image at the time of side illumination, the inspection image at the time of front illumination can be generated, so the inspection image can be used properly according to the shape of the curved surface to be inspected and the shape of the eyelid to be detected. And the accuracy of the appearance inspection can be further improved.
また、本発明のワーク検査装置において、前記ワークは、前記曲面が切削加工により形成されており、前記曲面に前記所定方向に対して斜めに延びる加工跡を有するものとしてもよい。こうすれば、側方の照明手段を発光させた場合と正面の照明手段を発光させた場合とにおいて曲面での光の反射状態が異なるものとなるから、側方照明時の検査画像と正面照明時の検査画像とを使い分けることによる効果が顕著なものとなる。 In the work inspection apparatus according to the present invention, the work may be formed by cutting the curved surface, and the curved surface may have a processing mark extending obliquely with respect to the predetermined direction. In this case, the reflection state of the light on the curved surface differs between when the side illumination means emits light and when the front illumination means emits light, so the inspection image and the front illumination at the time of side illumination are different. The effects of using different examination images at the time become remarkable.
また、本発明のワーク検査装置において、前記照明手段は、集光レンズを介して発光するスポットライトであるものとしてもよい。こうすれば、テレセントリックレンズとラインセンサカメラとにより反射光を受光する場合において、光の拡散を抑えて撮影範囲に光を照射することができるから、光軸に平行な反射光が生じた場合にその光量を十分に確保することができる。 Further, in the work inspection apparatus according to the present invention, the illumination unit may be a spotlight which emits light through a condenser lens. In this case, when reflected light is received by the telecentric lens and the line sensor camera, diffusion of light can be suppressed and light can be emitted to the imaging range, so that reflected light parallel to the optical axis is generated. The light amount can be sufficiently secured.
次に、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１はワーク検査装置１０の構成の概略を示す上面図であり、図２は図１のワーク検査装置１０をＡ方向から見た側面図であり、図３は図１のワーク検査装置１０をＢ方向から見た側面図である。また、図４はワーク検査装置１０の電気的な接続関係を示すブロック図であり、図５はワークＷの概略形状を示す説明図である。なお、図１〜図３では構成の一部を省略して図示しており、図２では一部の構成の断面を図示する。 FIG. 1 is a top view schematically showing the configuration of the workpiece inspection apparatus 10, FIG. 2 is a side view of the workpiece inspection apparatus 10 of FIG. 1 as viewed from direction A, and FIG. 3 is a workpiece inspection apparatus 10 of FIG. It is the side view seen from the B direction. 4 is a block diagram showing the electrical connection relationship of the workpiece inspection apparatus 10, and FIG. 5 is an explanatory view showing a schematic shape of the workpiece W. As shown in FIG. In addition, in FIG. 1-FIG. 3, a part of structure is abbreviate | omitted and shown in figure, and the cross section of a one part structure is illustrated in FIG.
本実施形態のワーク検査装置１０は、矩形枠状のワーク保持台１２上に保持されたワークＷの外観を検査する装置として構成されている。ワークＷは、図５に示すような段付きの円筒状部材であり、例えば自動車などのエンジンにガソリンなどの燃料を噴射する燃料噴射バルブとして用いられるものである。このワークＷは、外周面（側周面）Ｗａをチャックなどで保持されながら切削加工が施されることにより形成され、外周面Ｗａに周方向（所定方向）に対して斜めに延びる螺旋状の加工跡を有している（図５中拡大図参照）。このため、軸方向における断面形状が僅かに凹凸状となっている。ワーク検査装置１０は、ワークＷの外周面Ｗａの微細な疵やチャックによる圧痕などを精度よく検出できる検査画像を生成することが求められる。なお、ワーク保持台１２は、枠上板の中央に形成された図示しない貫通孔に、ワークＷの軸方向の一端の大径部を嵌め込み可能な保持部１２ａが設けられており、ワークＷの軸方向が鉛直方向となるように保持部１２ａでワークＷを保持する。 The workpiece inspection apparatus 10 of the present embodiment is configured as an apparatus for inspecting the appearance of the workpiece W held on the rectangular frame-shaped workpiece holding base 12. The work W is a stepped cylindrical member as shown in FIG. 5 and is used, for example, as a fuel injection valve for injecting fuel such as gasoline to an engine such as a car. The work W is formed by performing cutting while holding the outer peripheral surface (side peripheral surface) Wa with a chuck or the like, and is in a spiral shape extending obliquely to the outer peripheral surface Wa with respect to the circumferential direction (predetermined direction) It has a processing mark (refer to the enlarged view in FIG. 5). For this reason, the cross-sectional shape in the axial direction is slightly uneven. The workpiece inspection apparatus 10 is required to generate an inspection image which can accurately detect fine wrinkles on the outer peripheral surface Wa of the workpiece W, indentations by a chuck, and the like. The workpiece holding base 12 is provided with a holding portion 12a into which a large diameter portion at one end in the axial direction of the workpiece W can be fitted in a through hole (not shown) formed at the center of the frame upper plate. The workpiece W is held by the holding portion 12a such that the axial direction is the vertical direction.
ワーク検査装置１０は、図１〜図４に示すように、ワーク回転装置１４と、カメラユニット２０と、側方照明ユニット３０と、側方照明回動装置４０と、正面照明ユニット５０とを備えており、これらが図示しない架台に搭載されている。また、ワーク検査装置１０は、この他に、装置全体を制御する制御装置６０と、作業者が各種入力操作を行う操作部６２と、検査結果（検査画像）などの各種情報を表示する表示部６４とを備える。 As shown in FIGS. 1 to 4, the work inspection apparatus 10 includes a work rotation device 14, a camera unit 20, a side illumination unit 30, a side illumination rotation device 40, and a front illumination unit 50. These are mounted on a rack (not shown). In addition, the work inspection apparatus 10 further includes a control device 60 that controls the entire apparatus, an operation unit 62 that the operator performs various input operations, and a display unit that displays various information such as inspection results (inspection images). And 64.
ワーク回転装置１４は、図２に示すように、ワーク保持台１２における枠下板の上面に取り付けられるモータ１６と、モータ１６の出力軸と同軸に連結されると共に保持部１２ａの下面に連結されるシャフト１８とを備える。このワーク回転装置１４は、モータ１６の駆動力をシャフト１８を介して保持部１２ａに伝達して保持部１２ａを回転させることにより、ワークＷを軸回りに回転させる。 As shown in FIG. 2, the work rotating device 14 is coaxially connected to the motor 16 attached to the upper surface of the frame lower plate in the work holding base 12 and the output shaft of the motor 16 and connected to the lower surface of the holding portion 12 a And a shaft 18. The workpiece rotation device 14 rotates the workpiece W about the axis by transmitting the driving force of the motor 16 to the holding portion 12 a via the shaft 18 to rotate the holding portion 12 a.
カメラユニット２０は、ワークＷの検査画像を撮影するものであり、図１，図２に示すように、ワークＷからの反射光を入射して光軸に平行な光を出射するテレセントリックレンズ２２と、ワークＷの外周面Ｗａ上の軸方向（直交方向、図２の上下方向）に沿ったライン状の撮影範囲をテレセントリックレンズ２２を介して撮影可能なラインセンサカメラ２４とを備える。ラインセンサカメラ２４は、ライン状の撮影範囲がワークＷの軸方向に沿うように取付台２６に取り付けられる。なお、取付台２６は、図示しない架台に固定される固定ベース板２８上に設けられる。カメラユニット２０は、ワーク回転装置１４によりワークＷを軸回りに回転させながらライン状の撮影範囲を撮影することで、ワークＷの外周面Ｗａを全周に亘って撮影することができる。 The camera unit 20 captures an inspection image of the workpiece W, and as shown in FIGS. 1 and 2, the telecentric lens 22 which receives the reflected light from the workpiece W and emits light parallel to the optical axis. And a line sensor camera 24 capable of capturing a line-shaped imaging range along the axial direction (the orthogonal direction, the vertical direction in FIG. 2) on the outer peripheral surface Wa of the workpiece W via the telecentric lens 22. The line sensor camera 24 is attached to the mount 26 so that the line-shaped imaging range is along the axial direction of the workpiece W. The mount 26 is provided on a fixed base plate 28 fixed to a rack (not shown). The camera unit 20 can photograph the outer peripheral surface Wa of the workpiece W over the entire circumference by photographing the line-shaped imaging range while rotating the workpiece W around the axis by the workpiece rotation device 14.
側方照明ユニット３０は、図１，図３に示すように、カメラユニット２０の外周面Ｗａ上の撮影範囲に対して周方向に所定角度θａ（例えば４５度や６０度など）だけ側方にずれた位置から上記撮影範囲に向けて光を照射するものである。この側方照明ユニット３０は、撮影範囲に向かって左側に所定角度θａずれた左側ユニット３０Ｌと、向かって右側に所定角度θａずれた右側ユニット３０Ｒとを有し、両者は同様に構成されている。左側ユニット３０Ｌおよび右側ユニット３０Ｒは、それぞれ、スポット状の光を集光レンズ３４を介して照射するのスポットライト３２を上下方向に複数（ここでは４個）ずつ備える。各スポットライト３２（集光レンズ３４）は、取付台３６に立設する一対の取付板３８の間に挟まれるように取り付けられる。なお、上下方向の４個のスポットライト３２（集光レンズ３４）のうち、内側の２個のスポットライト３２（集光レンズ３４）は光軸中心を含む水平面に対して上下方向に所定角度θ１（例えば５度や１０度など）ずれた対称位置に配置される。また、外側の２個のスポットライト３２（集光レンズ３４）は光軸中心を含む水平面に対して上下方向に所定角度θ２（例えば１５度や２０度など）ずれた対称位置に配置される。 As shown in FIGS. 1 and 3, the side illumination unit 30 is lateral to the imaging range on the outer peripheral surface Wa of the camera unit 20 by a predetermined angle θa (for example, 45 degrees or 60 degrees) in the circumferential direction. Light is emitted from the shifted position toward the imaging range. The side illumination unit 30 has a left unit 30L shifted to the left by a predetermined angle θa toward the shooting range and a right unit 30R shifted to the right by a predetermined angle θa, and both are configured in the same manner. . The left unit 30L and the right unit 30R respectively have a plurality of (here, four) spotlights 32 for irradiating the spot light through the condenser lens 34 in the vertical direction. Each spotlight 32 (condenser lens 34) is mounted so as to be sandwiched between a pair of mounting plates 38 erected on the mounting base 36. Of the four spotlights 32 (condenser lenses 34) in the vertical direction, the two inner spotlights 32 (condenser lenses 34) are at a predetermined angle θ1 in the vertical direction with respect to the horizontal plane including the optical axis center. It is arranged at symmetrical positions shifted (for example, 5 degrees, 10 degrees, etc.). Further, the two outer spotlights 32 (condensing lenses 34) are disposed at symmetrical positions vertically offset from the horizontal plane including the center of the optical axis by a predetermined angle θ2 (for example, 15 degrees or 20 degrees).
側方照明回動装置４０は、図１〜図３に示すように、モータ４２（図４参照）と、モータ４２の出力軸に連結され側方照明ユニット３０の取付台３６が固定される円環状の回動ベース板４４とを備える。側方照明回動装置４０は、モータ４２の正逆回転の駆動力を回動ベース板４４に伝達して回動ベース板４４を周方向に正転または逆転させる。これにより、側方照明ユニット３０が基準位置に対して周方向に所定角度θｂ（例えば１５度や２０度など）ずつ回動する。なお、カメラユニット２０の取付台２６などが設けられる固定ベース板２８の下面には窪み部２８ａが設けられており、回動ベース板４４はこの窪み部２８ａ内に回動可能に配置される（図２参照）。 As shown in FIGS. 1 to 3, the side illumination turning device 40 is a circle to which the motor 42 (see FIG. 4) and the output shaft of the motor 42 are connected and the mounting base 36 of the side illumination unit 30 is fixed. And an annular pivot base plate 44. The side illumination turning device 40 transmits the driving force of forward and reverse rotation of the motor 42 to the turning base plate 44 to forwardly or reversely rotate the turning base plate 44 in the circumferential direction. Thereby, the side illumination unit 30 rotates in the circumferential direction by a predetermined angle θb (for example, 15 degrees or 20 degrees) with respect to the reference position. A recess 28a is provided on the lower surface of the fixed base plate 28 on which the mount 26 and the like of the camera unit 20 are provided, and the rotation base plate 44 is rotatably disposed in the recess 28a (see FIG. See Figure 2).
正面照明ユニット５０は、図１，図２に示すように、カメラユニット２０の外周面Ｗａ上の撮影範囲に対して周方向にずれのない位置、即ち撮影範囲に対向する範囲内となる位置から上記撮影範囲に向けて光を照射するものである。この正面照明ユニット５０は、スポット状の光を集光レンズ５４を介して照射する複数（ここでは４個）のスポットライト５２を備えており、撮影範囲に対向する範囲のうちカメラユニット２０（光軸）に対して上下にそれぞれ半数（ここでは２個）ずつ配置されている。各スポットライト５２（集光レンズ５４）は、後端部が断面円弧状の取付板５８の内面に取り付けられている。取付板５８は、固定ベース板２８に固定される断面逆Ｌ字状の取付台５６の先端に設けられる。取付板５８は、中央に貫通孔５８ａが形成されており、この貫通孔５８ａにカメラユニット２０のテレセントリックレンズ２２が挿通される。なお、上下方向の４個のスポットライト５２（集光レンズ５４）のうち、内側の２個のスポットライト５２（集光レンズ５４）は光軸中心を含む水平面に対して上下方向に所定角度θ３（例えば２０度や３０度など）ずれた対称位置に配置される。また、外側の２個のスポットライト５２（集光レンズ５４）は光軸中心を含む水平面に対して上下方向に所定角度θ４（例えば４０度や５０度など）ずれた対称位置に配置される。 As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the front illumination unit 50 does not deviate from the shooting range on the outer peripheral surface Wa of the camera unit 20 in the circumferential direction, that is, from a position that falls within the range facing the shooting range. Light is emitted toward the imaging range. The front illumination unit 50 includes a plurality of (here, four) spotlights 52 that emit spot light through the condenser lens 54, and the camera unit 20 (light Half (two in this case) are arranged at the upper and lower sides with respect to the axis). Each spotlight 52 (condenser lens 54) is attached to the inner surface of a mounting plate 58 whose rear end portion is arc-shaped in cross section. The mounting plate 58 is provided at the tip of a cross-sectional inverted L-shaped mounting base 56 fixed to the fixed base plate 28. A through hole 58a is formed at the center of the mounting plate 58, and the telecentric lens 22 of the camera unit 20 is inserted through the through hole 58a. Of the four spotlights 52 (condenser lenses 54) in the vertical direction, the two inner spotlights 52 (condenser lenses 54) have a predetermined angle θ3 in the vertical direction with respect to the horizontal plane including the optical axis center. It is arranged at symmetrical positions shifted (for example, 20 degrees, 30 degrees, etc.). Further, the two outer spotlights 52 (condenser lenses 54) are disposed at symmetrical positions deviated vertically by a predetermined angle θ4 (for example, 40 degrees, 50 degrees, etc.) with respect to the horizontal plane including the optical axis center.
制御装置６０は、図示は省略するが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＲＯＭやＲＡＭ、入出力ポートなどを備える。制御装置６０は、ワーク回転装置１４（モータ１６）への駆動信号やカメラユニット２０（ラインセンサカメラ２４）への撮影信号、側方照明ユニット３０（スポットライト３２）への駆動信号、側方照明回動装置４０（モータ４２）への駆動信号、正面照明ユニット５０（スポットライト５２）への駆動信号、表示部６４への表示信号などを入出力ポートを介して出力する。また、制御装置６０には、カメラユニット２０（ラインセンサカメラ２２）からの撮影画像や操作部６２からの操作信号などが入出力ポートを介して入力される。 Although not shown, the control device 60 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM, a RAM, an input / output port, and the like. The control device 60 is a drive signal to the work rotating device 14 (motor 16), a photographing signal to the camera unit 20 (line sensor camera 24), a drive signal to the side illumination unit 30 (spotlight 32), side illumination A drive signal to the rotation device 40 (motor 42), a drive signal to the front illumination unit 50 (spotlight 52), a display signal to the display unit 64, and the like are output through the input / output port. The control device 60 also receives a photographed image from the camera unit 20 (line sensor camera 22), an operation signal from the operation unit 62, and the like via the input / output port.
次に、こうして構成されたワーク検査装置１０の動作について説明する。図６は、外観検査処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、検査対象のワークＷがワーク保持台１２（保持部１２ａ）に保持されるなど検査の準備が整った状態で制御装置６０により実行される。 Next, the operation of the workpiece inspection apparatus 10 configured as described above will be described. FIG. 6 is a flowchart showing an example of the appearance inspection process. This process is executed by the control device 60 in a state in which the inspection target is prepared such that the workpiece W to be inspected is held by the workpiece holding base 12 (holding unit 12a).
外観検査処理では、制御装置６０は、まず、側方照明ユニット３０の各スポットライト３２を発光させて側方照明回動装置４０により側方照明ユニット３０を周方向に所定角度θｂずつ回動（正転逆転）させる（Ｓ１００）。その状態で、制御装置６０は、ワーク保持台１２（保持部１２ａ）に保持されているワークＷをワーク回転装置１４により軸回りに回転させながらカメラユニット２０によりワークＷの外周面Ｗａの撮影を開始して（Ｓ１１０）、外周面Ｗａの全周を撮影するのを待つ（Ｓ１２０）。なお、制御装置６０は、Ｓ１２０の判定を、ワーク回転装置１４のモータ１６の回転を開始してからの時間に基づいて、ワークＷの一周分を超える所定量（例えば数回転分）の回転を判定することなどにより行う。そして、制御装置６０は、外周面Ｗａの全周を撮影すると、側方照明ユニット３０を消光させて側方照明回動装置４０による側方照明ユニット３０の回動を停止させると共に（Ｓ１３０）、ワーク回転装置１４によるワークＷの回転を停止させる（Ｓ１４０）。 In the appearance inspection process, first, the control device 60 causes the spotlights 32 of the side illumination unit 30 to emit light and causes the side illumination rotation device 40 to rotate the side illumination unit 30 by a predetermined angle θb in the circumferential direction ( Forward rotation and reverse rotation) (S100). In that state, the control device 60 causes the camera unit 20 to photograph the outer circumferential surface Wa of the workpiece W while rotating the workpiece W held by the workpiece holding base 12 (holding portion 12a) around the axis by the workpiece rotation device 14 It starts (S110) and waits for imaging of the entire circumference of the outer peripheral surface Wa (S120). Note that the control device 60 performs the determination of S120 based on the time after the start of the rotation of the motor 16 of the work rotating device 14 to rotate a predetermined amount (for example, several rotations) exceeding one rotation of the work W It does by judging. Then, when the entire circumference of the outer peripheral surface Wa is photographed, the control device 60 causes the side illumination unit 30 to be extinguished to stop the rotation of the side illumination unit 30 by the side illumination rotation device 40 (S130). The rotation of the workpiece W by the workpiece rotation device 14 is stopped (S140).
なお、Ｓ１００〜Ｓ１４０では、正面照明ユニット５０は消光させた状態となっている。即ち、本実施形態では、正面照明ユニット５０を消光させると共に側方照明ユニット３０を発光させた状態でワークＷを軸回りに回転させながら、その外周面Ｗａをカメラユニット２０で撮影するのである。制御装置６０は、こうして撮影した画像を、側方照明ユニット３０からの発光を伴う側方照明時の検査画像として生成しＲＡＭに記憶する（Ｓ１５０）。 In S100 to S140, the front illumination unit 50 is in the light-quenched state. That is, in the present embodiment, the outer peripheral surface Wa is photographed by the camera unit 20 while rotating the work W around the axis in a state in which the front illumination unit 50 is extinguished and the side illumination unit 30 is illuminated. The control device 60 generates an image captured in this way as an inspection image at the time of side illumination accompanied by light emission from the side illumination unit 30, and stores the image in the RAM (S150).
次に、制御装置６０は、正面照明ユニット５０を発光させる（Ｓ１６０）。その状態で、制御装置６０は、ワーク保持台１２（保持部１２ａ）に保持されているワークＷをワーク回転装置１４により軸回りに回転させながらカメラユニット２０によりワークＷの外周面Ｗａの撮影を開始して（Ｓ１７０）、外周面Ｗａの全周を撮影するのを待つ（Ｓ１８０）。なお、制御装置６０は、Ｓ１８０の判定をＳ１２０の判定と同様にワーク回転装置１４のモータ１６の回転を開始してからの時間に基づいて行う。そして、制御装置６０は、外周面Ｗａの全周を撮影すると、正面照明ユニット５０を消光させると共に（Ｓ１９０）、ワーク回転装置１４によるワークＷの回転を停止させる（Ｓ２００）。 Next, the control device 60 causes the front illumination unit 50 to emit light (S160). In that state, the control device 60 causes the camera unit 20 to photograph the outer circumferential surface Wa of the workpiece W while rotating the workpiece W held by the workpiece holding base 12 (holding portion 12a) around the axis by the workpiece rotation device 14 The process starts (S170), and waits for imaging of the entire circumference of the outer peripheral surface Wa (S180). The control device 60 performs the determination of S180 based on the time from the start of the rotation of the motor 16 of the workpiece rotation device 14 as in the determination of S120. Then, when the entire circumference of the outer circumferential surface Wa is photographed, the control device 60 causes the front illumination unit 50 to be extinguished (S190), and stops the rotation of the workpiece W by the workpiece rotation device 14 (S200).
なお、Ｓ１６０〜Ｓ２００では、側方照明ユニット３０は消光させた状態となっている。即ち、本実施形態では、側方照明ユニット３０を消光させると共に正面照明ユニット５０を発光させた状態でワークＷを軸回りに回転させながら、その外周面Ｗａをカメラユニット２０で撮影するのである。制御装置６０は、こうして撮影した画像を正面照明ユニット５０からの発光を伴う正面照明時の検査画像として生成しＲＡＭに記憶する（Ｓ２１０）。そして、制御装置６０は、各検査画像（側方照明時および正面照明時の検査画像）に基づき疵や圧痕の有無などを検査する外観検査を実行し（Ｓ２２０）、検査結果を表示部６４に表示して（Ｓ２３０）、外観検査処理を終了する。 In S160 to S200, the side illumination unit 30 is in the state of being extinguished. That is, in the present embodiment, the outer peripheral surface Wa is photographed by the camera unit 20 while the work W is rotated about its axis in a state in which the side illumination unit 30 is extinguished and the front illumination unit 50 emits light. The control device 60 generates the inspection image in this way as an inspection image at the time of front illumination accompanied by light emission from the front illumination unit 50 and stores it in the RAM (S210). Then, the control device 60 executes an appearance inspection for inspecting the presence or absence of wrinkles or indentations based on each inspection image (inspection image at side illumination and front illumination) (S220), and the inspection result is displayed on the display unit 64. After displaying (S230), the appearance inspection process is finished.
ここで、図７は側方からの発光を伴って検査画像を撮影する様子の説明図であり、図８は側方照明時の検査画像の一例を示す説明図である。図７は、ワークＷの軸方向に直交する横断面図を示しており、一例として右側（図中下側）の側方照明ユニット３０Ｒ（図示略）から発光された光線を矢印で示す。また、図７（ａ）は外周面Ｗａに疵などのない正常な箇所を撮影する様子を示し、図７（ｂ）は外周面Ｗａに疵などがある箇所を撮影する様子を示す。図７（ａ）に示すように、正常な箇所を撮影する場合、一方（例えば右側、図７中の下側）から発光された光は外周面Ｗａで正反射して他方（例えば左側、図７中の上側）に向かう。カメラユニット２０は、テレセントリックレンズ２２とラインセンサカメラ２４との組み合わせであるため、外周面Ｗａにおける撮影範囲からカメラユニット２０の光軸（図中一点鎖線）に沿った反射光を受光して撮影する。したがって、側方照明ユニット３０を発光させながら正常な箇所を撮影する場合、ラインセンサカメラ２４は殆ど光を受光せず黒色の画像を撮影することになる。 Here, FIG. 7 is an explanatory view of a state in which an inspection image is taken with light emission from the side, and FIG. 8 is an explanatory view showing an example of the inspection image at the time of side illumination. FIG. 7 shows a cross-sectional view orthogonal to the axial direction of the work W, and as an example, light beams emitted from the right side (lower side in the figure) side illumination unit 30R (not shown) are indicated by arrows. Further, FIG. 7 (a) shows a situation where a normal part with no wrinkles on the outer peripheral surface Wa is photographed, and FIG. 7 (b) shows a situation where a part where there is a wrinkle or the like on the outer peripheral surface Wa. As shown in FIG. 7A, when photographing a normal part, light emitted from one side (for example, the right side, lower side in FIG. 7) is specularly reflected on the outer peripheral surface Wa and the other side (for example, the left side) Head towards 7). The camera unit 20 is a combination of the telecentric lens 22 and the line sensor camera 24. Therefore, the camera unit 20 receives reflected light from the imaging range on the outer peripheral surface Wa along the optical axis of the camera unit 20 (one-dot chain line in FIG. . Therefore, when shooting a normal part while emitting light from the side illumination unit 30, the line sensor camera 24 shoots a black image without receiving much light.
一方、図７（ｂ）に示すように、疵などがある箇所を撮影する場合、発光された光が疵部分で乱反射して一部の光がカメラユニット２０の光軸に沿って反射する。側方照射ユニット３０は、スポットライト３２に集光レンズ３４を組み合わせるから、光の拡散を抑えて比較的強度の強い光を集中的に照射するものとなる。このため、疵部分での反射光も比較的強くなるから、ラインセンサカメラ２４が適切に光を受光して白色の箇所として画像に撮影されることになる。これらのことから、図８の側方照明時の検査画像において、例えば図中「Ａ」と「１」の交差部分に示すように、黒色の正常な背景画像に疵部分としての白色の箇所が現れるものとなる。このため、Ｓ２２０の外観検査では、制御装置６０は側方照明時の検査画像から白色を示す階調値を有する画素の領域を疵などの不良箇所として抽出する処理などを行う。 On the other hand, as shown in FIG. 7B, when photographing a place where there is a brow or the like, the emitted light is diffusely reflected at the brow portion and a part of the light is reflected along the optical axis of the camera unit 20. Since the side illumination unit 30 combines the spotlight 32 with the condenser lens 34, diffusion of light is suppressed and concentrated light of relatively strong intensity is concentrated. For this reason, since the reflected light in the eyelid portion also becomes relatively strong, the line sensor camera 24 appropriately receives the light and takes an image as a white portion. From these things, in the inspection image at the time of side illumination in FIG. 8, for example, as shown at the intersection of “A” and “1” in the drawing, a white portion as a weir on the black normal background image It will appear. For this reason, in the appearance inspection in S220, the control device 60 performs processing such as extracting an area of a pixel having a gradation value indicating white from the inspection image at the time of side illumination as a defect such as a haze.
また、図９は正面からの発光を伴って検査画像を撮影する様子の説明図であり、図１０は正面照明時の検査画像の一例を示す説明図である。図９は、ワークＷの軸方向に沿った縦断面図を示しており、一例として斜め下側の正面照明ユニット５０から発光された光線を矢印で示す。また、図９（ａ）は外周面Ｗａに圧痕などのない正常な箇所を撮影する様子を示し、図９（ｂ）は外周面Ｗａに圧痕などがある箇所を撮影する様子を示す。図９（ａ）に示すように、正常な箇所を撮影する場合、一方側（例えば下側）から発光された光は外周面Ｗａの凹凸状の加工跡で乱反射して一部の光がカメラユニット２０の光軸に沿って反射する。正面照明ユニット５０は、スポットライト５２に集光レンズ５４を組み合わせるから、光の拡散を抑えて比較的強度の強い光を集中的に照射するものとなる。このため、加工跡での乱反射による反射光も比較的強くなるから、ラインセンサカメラ２４が十分に光を受光することができる。したがって、正面照明ユニット５０を発光させながら正常な箇所を撮影すると、ラインセンサカメラ２４が多くの光を受光して白色の画像を撮影することになる。 Moreover, FIG. 9 is explanatory drawing of a mode that imaging | photography of a test | inspection image is accompanied by light emission from a front, and FIG. 10 is explanatory drawing which shows an example of the test | inspection image at the time of front illumination. FIG. 9 shows a longitudinal cross-sectional view along the axial direction of the work W, and as an example, light rays emitted from the front illumination unit 50 on the obliquely lower side are indicated by arrows. Further, FIG. 9 (a) shows a state in which a normal part having no indentation or the like is photographed on the outer peripheral surface Wa, and FIG. 9 (b) shows a state in which a part having an indentation or the like exists on the outer peripheral surface Wa. As shown in FIG. 9A, when photographing a normal part, the light emitted from one side (for example, the lower side) is irregularly reflected by the uneven processing marks on the outer peripheral surface Wa, and part of the light is a camera It reflects along the optical axis of the unit 20. The front illumination unit 50 combines the spotlight 52 with the condenser lens 54, and thus suppresses diffusion of light and intensively irradiates light of relatively high intensity. For this reason, since the reflected light by the irregular reflection in a processing mark also becomes comparatively strong, the line sensor camera 24 can fully receive light. Therefore, when a normal part is photographed while the front illumination unit 50 emits light, the line sensor camera 24 receives a large amount of light and photographs a white image.
一方、図９（ｂ）に示すように、圧痕などがある箇所を撮影する場合、圧痕により部分的に平坦面が現れるから、一方側（図９では下側）から発光された光が圧痕部分で正反射して他方側（図９では上側）に反射されることになる。このため、光軸に沿って乱反射する反射光が少なくなり、カメラユニット２０の受光量が低下する。これらのことから、図１０の正面照明時の検査画像において、例えば図中丸印で囲んだ部分に示すように、白色の正常な背景画像に圧痕部分としての黒色の箇所が現れるものとなる。このため、Ｓ２２０の外観検査では、制御装置６０は正面照明時の検査画像から黒色を示す階調値を有する画素の領域を圧痕などの不良箇所として抽出する処理などを行う。 On the other hand, as shown in FIG. 9 (b), when photographing an area having an indentation, a flat surface appears partially due to the indentation, so the light emitted from one side (the lower side in FIG. 9) The light is specularly reflected and reflected to the other side (upper side in FIG. 9). For this reason, the reflected light irregularly reflected along the optical axis decreases, and the light reception amount of the camera unit 20 decreases. From these things, in the inspection image at the time of front illumination of FIG. 10, as shown, for example, in a portion circled in the figure, a black portion as an indentation portion appears in a white normal background image. For this reason, in the appearance inspection in S220, the control device 60 performs processing such as extracting an area of a pixel having a gradation value indicating black from the inspection image at the time of front illumination as a defect such as an indentation.
以上説明した実施形態のワーク検査装置１０によれば、ワークＷの外周面Ｗａの撮影範囲に向けて側方照明ユニット３０を発光させた状態で、ワークＷを軸回りに回転させながら、テレセントリックレンズ２２を介してラインセンサカメラ２４により外周面Ｗａを撮影することにより、側方照明時の検査画像を生成する。これにより、ワークＷの外周面Ｗａで反射する反射光のうち、光軸に平行な光のみをラインセンサカメラ２４で受光して側方照明時の検査画像を生成することができるから、外周面Ｗａ（曲面）からの光の反射ムラの影響を排除し受光状態を安定させて検査画像を生成することができる。この結果、断面円弧状などの曲面を含むワークＷの外観検査を精度よく行うことができる。 According to the workpiece inspection apparatus 10 of the embodiment described above, the telecentric lens is rotated while rotating the workpiece W in a state in which the side illumination unit 30 emits light toward the imaging range of the outer peripheral surface Wa of the workpiece W The outer peripheral surface Wa is photographed by the line sensor camera 24 through 22 to generate an inspection image at the time of side illumination. As a result, among the reflected light reflected by the outer peripheral surface Wa of the workpiece W, only light parallel to the optical axis can be received by the line sensor camera 24 to generate an inspection image at the time of side illumination, so the outer peripheral surface An inspection image can be generated by eliminating the influence of uneven reflection of light from the Wa (curved surface) and stabilizing the light reception state. As a result, the appearance inspection of the workpiece W including a curved surface such as an arc shaped cross section can be performed with high accuracy.
また、ワーク検査装置１０は、側方照明回動装置４０により側方照明ユニット３０を回動させながら発光させるから、撮影範囲に対し外周面Ｗａ（曲面）の周方向に外れた様々な側方の位置から撮影範囲に向けて発光させることができる。このため、側方照明ユニット３０のライト（スポットライト３２）の数を抑えつつ、外周面Ｗａの疵などの部分で様々な乱反射を生じさせてラインセンサカメラ２４に受光させ易くすることができる。このため、疵の検出精度を向上させることができる。 In addition, since the workpiece inspection apparatus 10 emits light while rotating the side illumination unit 30 by the side illumination rotation apparatus 40, various sides deviated in the circumferential direction of the outer peripheral surface Wa (curved surface) with respect to the imaging range It is possible to emit light toward the shooting range from the position of. For this reason, while suppressing the number of lights (spotlights 32) of the side illumination unit 30, various irregular reflections can be generated in a portion such as a weir of the outer peripheral surface Wa and the line sensor camera 24 can easily receive light. For this reason, detection accuracy of eyelids can be improved.
また、ワーク検査装置１０は、正面照明ユニット５０を備えており、側方照明時の検査画像に加えて正面照明時の検査画像を生成することができる。このため、検査面（曲面）や検出したい疵などの形状に応じて検査画像を使い分けて、外観検査の精度をより向上させることができる。特に、ワークＷは、外周面Ｗａ（曲面）に周方向に対して斜めに延びる加工跡を有しており、側方照明ユニット３０を発光させた場合と正面照明ユニット５０を発光させた場合とにおいて外周面Ｗａでの光の反射の具合が異なるものとなる。このため、側方照明時の検査画像と正面照明時の検査画像とを使い分けることで疵や圧痕などを精度よく検出することができる。 In addition, the workpiece inspection apparatus 10 includes the front illumination unit 50, and can generate an inspection image for front illumination in addition to the inspection image for side illumination. Therefore, it is possible to further improve the accuracy of the appearance inspection by properly using the inspection image in accordance with the shape of the inspection surface (curved surface) or the eyelid to be detected. In particular, the workpiece W has a processing mark extending obliquely to the circumferential direction on the outer peripheral surface Wa (curved surface), and the case where the side illumination unit 30 emits light and the case where the front illumination unit 50 emits light The condition of the light reflection at the outer peripheral surface Wa is different. For this reason, it is possible to detect wrinkles and indentations with high accuracy by properly using the inspection image at the time of side illumination and the inspection image at the time of front illumination.
また、ワーク検査装置１０は、側方照明ユニット３０が集光レンズ３４を介して光を照射するスポットライト３２を複数備える。このため、光の拡散を抑えて撮影範囲に向けて適切に光を照射することができるから、テレセントリックレンズ２２とラインセンサカメラ２４とにより反射光を受光する場合において、光軸に平行な反射光が生じた場合に反射光の光量を十分に確保することができる。また、正面照明ユニット５０が集光レンズ５４を介して光を照射するスポットライト５２を複数備えるから、同様に反射光の光量を十分に確保することができる。 The workpiece inspection apparatus 10 also includes a plurality of spotlights 32 with which the side illumination unit 30 emits light through the condenser lens 34. For this reason, since diffusion of light can be suppressed and light can be appropriately irradiated toward the imaging range, in the case of receiving the reflected light by the telecentric lens 22 and the line sensor camera 24, the reflected light parallel to the optical axis In the case where a problem occurs, the light amount of the reflected light can be sufficiently secured. Moreover, since the front illumination unit 50 is provided with a plurality of spotlights 52 that irradiates light through the condenser lens 54, it is possible to secure a sufficient amount of reflected light as well.
実施形態では、側方照明ユニット３０を発光させながら側方照明回動装置４０により周方向に所定角度θｂずつ回動（正転逆転）させた状態で側方照明時の検査画像を撮影するものとしたが、これに限られるものではない。例えば、まず、側方照明ユニット３０を周方向における基準位置で固定して側方照明ユニット３０を発光させながら第１画像を撮影する。次に側方照明回動装置４０により基準位置に対して周方向の一方側に側方照明ユニット３０を所定角度θｂ回動させた位置で固定して側方照明ユニット３０を発光させながら第２画像を撮影する。続いて側方照明回動装置４０により基準位置に対して周方向の他方側に側方照明ユニット３０を所定角度θｂ回動させた位置で固定して側方照明ユニット３０を発光させながら第３画像を撮影する。そして、第１〜第３画像から側方照明時の検査画像を生成するものなどとしてもよい。即ち、周方向において異なる回動位置で側方照明ユニット３０を発光させて側方照明時の検査画像を撮影するものとしてもよい。 In the embodiment, while the side illumination unit 30 is emitting light, the inspection image at the time of side illumination is photographed in a state where the side illumination rotation device 40 rotates the predetermined angle θb in the circumferential direction (forward and reverse). However, it is not limited to this. For example, first, the side illumination unit 30 is fixed at the reference position in the circumferential direction, and the first image is photographed while the side illumination unit 30 emits light. Next, the side illumination unit 30 is fixed at a position where the side illumination unit 30 is rotated by a predetermined angle θb on one side in the circumferential direction with respect to the reference position by the side illumination turning device 40 and the second side illumination unit 30 emits light Take an image. Subsequently, the side illumination unit 30 is fixed at the position where the side illumination unit 30 is rotated by the predetermined angle θb on the other side of the circumferential direction with respect to the reference position by the side illumination pivoting device 40 and the third side illumination unit 30 emits light Take an image. Then, an inspection image at the time of side illumination may be generated from the first to third images. That is, the side illumination unit 30 may emit light at different rotational positions in the circumferential direction to capture an inspection image at the time of side illumination.
実施形態では、ワークＷに向けて発光する照明ユニットとして側方照明ユニット３０と正面照明ユニット５０とを備えるものとしたが、これに限られず、正面照明ユニット５０を備えないものとしてもよい。このようにする場合、外観検査処理のＳ１６０〜Ｓ２１０の処理を省略し正面照明時の検査画像を生成しないものなどとすればよい。 In the embodiment, the side illumination unit 30 and the front illumination unit 50 are provided as the illumination units that emit light toward the workpiece W. However, the present invention is not limited thereto, and the front illumination unit 50 may not be provided. In this case, the processing in S160 to S210 of the appearance inspection processing may be omitted, and an inspection image for front illumination may not be generated.
実施形態では、ワークＷの外周面Ｗａが切削加工されており周方向に斜めに延びる螺旋状の加工跡を有するものとしたが、これに限られず、他の形状の加工跡を有するものであってもよい。また、光の反射状態が異なるものとなるような加工跡を有するワークＷに適用するものに限られず、そのような加工跡のない滑らかな検査面を有するワークＷに適用するものとしてもよい。この場合、正面照明時の検査画像は、側方照明時の検査画像と同様に、黒色の正常な背景画像に疵部分などとしての白色の箇所が現れることになる。 In the embodiment, the outer peripheral surface Wa of the workpiece W is cut and has a spiral processing trace extending diagonally in the circumferential direction, but the present invention is not limited to this, and has processing traces of other shapes. May be Further, the present invention is not limited to the application to a workpiece W having a processing mark that causes different light reflection states, but may be applied to a workpiece W having a smooth inspection surface without such a processing mark. In this case, in the inspection image at the time of front illumination, a white part as a weir part or the like appears on the black normal background image, as in the inspection image at the side illumination.
実施形態では、側方照明回動装置４０を備えて側方照明ユニット３０を回動させながらワークＷに向けて発光させるものとしたが、側方照明回動装置４０を備えず、側方照明ユニット３０を回動させることなくワークＷに向けて発光させるものとしてもよい。そのようにする場合、側方照明ユニット３０が左側ユニット３０Ｌと右側ユニット３０Ｒとをそれぞれ１つずつ有するものに限られず、基準位置や所定角度θｂずれた位置などに左側ユニット３０Ｌや右側ユニット３０Ｒをそれぞれ複数ずつ有するものなどとしてもよい。 In the embodiment, the side illumination pivoting device 40 is provided to emit light toward the work W while pivoting the side illumination unit 30. However, the side illumination pivoting device 40 is not provided, and the side illumination The light may be emitted toward the work W without rotating the unit 30. In such a case, the side illumination unit 30 is not limited to having one each of the left unit 30L and the right unit 30R, and the left unit 30L and the right unit 30R may be positioned at a reference position or a position deviated by a predetermined angle θb. It is also possible to have a plurality of each.
実施形態では、側方照明ユニット３０が集光レンズ３４が取り付けられたスポットライト３２を複数備えるものとし、正面照明ユニット５０が集光レンズ５４が取り付けられたスポットライト５２を複数備えるものとしたが、これに限られず、ワークＷの外周面Ｗａの撮影範囲に向けて発光可能な照明を備えるものであればよい。例えば、長尺状のバー照明を備えるものなどとしてもよい。 In the embodiment, the side illumination unit 30 is provided with a plurality of spotlights 32 to which the condenser lens 34 is attached, and the front illumination unit 50 is provided with a plurality of spotlights 52 to which the condenser lens 54 is attached. The invention is not limited to this, as long as it has illumination capable of emitting light toward the imaging range of the outer peripheral surface Wa of the workpiece W. For example, it may be provided with a long bar illumination.
実施形態では、カメラユニット２０や照明ユニット（側方照明ユニット３０や正面照明ユニット５０）に対してワークＷを軸回りに回転させるものとしたが、これに限られず、ワークＷを軸回りに回転させることなくカメラユニット２０や照明ユニット（側方照明ユニット３０や正面照明ユニット５０）をワークＷの外周面Ｗａ回りに回転させるものなどとしてもよい。 In the embodiment, the work W is rotated about the axis with respect to the camera unit 20 or the lighting unit (the side illumination unit 30 or the front illumination unit 50), but the invention is not limited thereto. Alternatively, the camera unit 20 or the lighting unit (the side lighting unit 30 or the front lighting unit 50) may be rotated around the outer peripheral surface Wa of the work W without causing any problem.
実施形態では、外観検査処理において側方照明時の検査画像を生成してから正面照明時の検査画像を生成するものとしたが、この順に限られず、正面照明時の検査画像を生成してから側方照明時の検査画像を生成するものなどとしてもよい。また、外観検査処理のＳ２２０において制御装置６０が外観検査を実行するものとしたが、これに限られず、Ｓ２２０の処理を行うことなく、生成した検査画像を表示部６２に表示するものなどとしてもよい。 In the embodiment, the inspection image at the time of side illumination is generated in the appearance inspection process and then the inspection image at the time of front illumination is generated. However, the present invention is not limited to this order. It is good also as what generates an inspection picture at the time of side illumination. Further, although the control device 60 executes the appearance inspection in S220 of the appearance inspection processing, the present invention is not limited to this, and the generated inspection image may be displayed on the display unit 62 without performing the processing of S220. Good.
実施形態では、ワークＷとして自動車などのエンジンに用いられる燃料噴射バルブを例示したが、これに限られず、如何なる用途に用いられるものでもよく、円筒状部材や円柱状部材など曲面を含むワークであればよい。また、凸状曲面に限られず、凹状曲面を含むものであってもよい。また、円筒状などの軸方向に延びる軸状部材に限られず、平坦状の部材であってもよい。例えば、ワッシャー状の部材における側周面を検査するものなどとしてもよい。また、曲面は、外周の全周に亘って繋がった面に限られず、途中で途切れた面であってもよい。 Although the fuel injection valve used for engines, such as a car, was illustrated as work W in an embodiment, it is not restricted to this, and may be used for what kind of use, and if it is a work containing curved surfaces, such as a cylindrical member and a cylindrical member Just do it. Moreover, it is not restricted to a convex-shaped curved surface, A concave-shaped curved surface may be included. Moreover, it is not restricted to the axial member extended to axial directions, such as cylindrical shape, A flat-shaped member may be sufficient. For example, the side circumferential surface of the washer-like member may be inspected. In addition, the curved surface is not limited to the surface connected along the entire circumference of the outer periphery, and may be a surface interrupted halfway.
ここで、実施形態の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。本実施形態のテレセントリックレンズ２２が本発明の「テレセントリックレンズ」に相当し、ラインセンサカメラ２４が「ラインセンサカメラ」に相当し、側方照明ユニット３０（３０Ｌ，３０Ｒ）が「側方の照明手段」に相当し、ワーク回転装置１４が「回転手段」に相当し、制御装置６０が「検査制御手段」に相当する。側方照明回動装置４０が「側方照明回動手段」に相当する。正面照明ユニット５０が「正面の照明手段」に相当する。集光レンズ３４や集光レンズ５４が「集光レンズ」に相当し、スポットライト３２やスポットライト５２が「スポットライト」に相当する。 Here, the correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the section of “Means for Solving the Problems” will be described. The telecentric lens 22 of this embodiment corresponds to the "telecentric lens" of the present invention, the line sensor camera 24 corresponds to the "line sensor camera", and the side illumination units 30 (30L, 30R) are "side illumination means. The work rotation device 14 corresponds to the "rotation means", and the control device 60 corresponds to the "inspection control means". The side illumination turning device 40 corresponds to the "side illumination turning means". The front lighting unit 50 corresponds to the "front lighting means". The condenser lens 34 and the condenser lens 54 correspond to a "condenser lens", and the spotlight 32 and the spotlight 52 correspond to a "spotlight".
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated, this invention is not limited at all by such embodiment, It can be implemented with various forms in the range which does not deviate from the summary of this invention. Of course.
１０ ワーク検査装置、１２ ワーク保持台、１２ａ 保持部、１４ ワーク回転装置、１６ モータ、１８ シャフト、２０ カメラユニット、２２ テレセントリックレンズ、２４ ラインセンサカメラ、２６ 取付台、２８ 固定ベース板、２８ａ 窪み部、３０ 側方照明ユニット、３０Ｌ 左側ユニット、３０Ｒ 右側ユニット、３２ スポットライト、３４ 集光レンズ、３６ 取付台、３８ 取付板、４０ 側方照明回動装置、４２ モータ、４４ 回動ベース板、５０ 正面照明ユニット、５２ スポットライト、５４ 集光レンズ、５６ 取付台、５８ 取付板、５８ａ 貫通孔、６０ 制御装置、６２ 操作部、６４ 表示部、Ｗ ワーク、Ｗａ 外周面。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 workpiece inspection apparatus, 12 workpiece holding base, 12a holding part, 14 workpiece rotation apparatus, 16 motor, 18 shaft, 20 camera unit, 22 telecentric lens, 24 line sensor camera, 26 mounting base, 28 fixed base plate, 28a hollow part , 30 side illumination unit, 30 L left unit, 30 R right unit, 32 spotlights, 34 condenser lenses, 36 mounts, 38 mounting plates, 40 side illumination rotating devices, 42 motors, 44 rotating base plates, 50 Front illumination unit, 52 spotlights, 54 condenser lenses, 56 mounts, 58 mounting plates, 58a through holes, 60 controllers, 62 operation units, 64 display units, W work, Wa outer peripheral surface.
Claims (5)
前記曲面の所定方向に直交する直交方向に沿ったライン状の撮影範囲を有するラインセンサカメラと、
前記ラインセンサカメラに一体に取り付けられ、前記ラインセンサカメラの光軸に平行な光を前記ラインセンサカメラに入射させるテレセントリックレンズと、
前記曲面の前記所定方向において前記撮影範囲の正面から外れる側方の位置から前記撮影範囲に向けて発光する側方の照明手段と、
前記ラインセンサカメラと前記側方の照明手段とに対し前記ワークを前記曲面の前記所定方向に沿って相対回転させる回転手段と、
前記ラインセンサカメラと前記側方の照明手段とに対し前記ワークを相対回転させると共に前記側方の照明手段を発光させた状態で前記ラインセンサカメラに前記撮影範囲を撮影させることにより、側方照明時の検査画像を生成する検査制御手段と、
を備えるワーク検査装置。 A workpiece inspection apparatus for inspecting the appearance of a workpiece including a curved surface,
A line sensor camera having a linear imaging range along an orthogonal direction orthogonal to a predetermined direction of the curved surface;
A telecentric lens integrally attached to the line sensor camera and causing light parallel to the optical axis of the line sensor camera to be incident on the line sensor camera;
Lateral illumination means for emitting light toward the imaging range from a side position out of the front of the imaging range in the predetermined direction of the curved surface;
Rotation means for relatively rotating the work along the predetermined direction of the curved surface with respect to the line sensor camera and the illumination means on the side;
Side illumination by causing the line sensor camera to photograph the imaging range in a state in which the work is relatively rotated with respect to the line sensor camera and the illumination means on the side and the illumination means on the side is illuminated. Inspection control means for generating an inspection image at the time of
Work inspection device provided with
前記側方の照明手段を前記曲面の前記所定方向に沿って所定角度範囲で回動させる側方照明回動手段を備え、
前記検査制御手段は、前記側方の照明手段を異なる回動位置で発光させた状態で前記ラインセンサカメラに前記撮影範囲を撮影させることにより、側方照明時の検査画像を生成する
ワーク検査装置。 The work inspection apparatus according to claim 1, wherein
A side illumination pivoting means for pivoting the side illumination means along a predetermined direction of the curved surface within a predetermined angle range;
The inspection control unit generates an inspection image at the time of side illumination by causing the line sensor camera to photograph the imaging range in a state in which the side illumination unit emits light at different rotational positions. .
前記曲面の前記所定方向において前記撮影範囲の正面の位置から前記撮影範囲に向けて発光する正面の照明手段を備え、
前記回転手段は、前記ラインセンサカメラと前記側方の照明手段と前記正面の照明手段とに対し前記ワークを前記曲面の前記所定方向に沿って相対回転させ、
前記検査制御手段は、前記側方照明時の検査画像を撮影させる場合には前記正面の照明手段を消光させ、前記ラインセンサカメラと前記正面の照明手段とに対し前記ワークを相対回転させると共に前記側方の照明手段を消光させ且つ前記正面の照明手段を発光させた状態で前記ラインセンサカメラに前記撮影範囲を撮影させることにより、正面照明時の検査画像を生成する
ワーク検査装置。 The workpiece inspection apparatus according to claim 1 or 2, wherein
Front illumination means for emitting light from the position in front of the imaging range toward the imaging range in the predetermined direction of the curved surface;
The rotating means rotates the work relative to the line sensor camera, the side illumination means, and the front illumination means along the predetermined direction of the curved surface.
The inspection control means turns off the illumination means at the front when taking the inspection image at the time of the side illumination, and rotates the work relative to the line sensor camera and the illumination means at the front as well as A work inspection apparatus for generating an inspection image at the time of front illumination by causing the line sensor camera to photograph the imaging range in a state where the side illumination means is turned off and the front illumination means is made to emit light.
前記ワークは、前記曲面が切削加工により形成されており、前記曲面に前記所定方向に対して斜めに延びる加工跡を有する
ワーク検査装置。 The workpiece inspection apparatus according to claim 3, wherein
A workpiece inspection apparatus, wherein the curved surface of the workpiece is formed by cutting, and the curved surface has a processing mark extending obliquely to the predetermined direction.
前記照明手段は、集光レンズを介して発光するスポットライトである
ワーク検査装置。 The workpiece inspection apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein
The illumination unit is a spotlight that emits light through a condenser lens.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2017174035A JP2019049478A (en) | 2017-09-11 | 2017-09-11 | Work inspection device |
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| JP2017174035A JP2019049478A (en) | 2017-09-11 | 2017-09-11 | Work inspection device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2019049478A true JP2019049478A (en) | 2019-03-28 |
Family
ID=65905529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2017174035A Pending JP2019049478A (en) | 2017-09-11 | 2017-09-11 | Work inspection device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2019049478A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102421125B1 (en) * | 2021-12-23 | 2022-07-15 | 주식회사 뷰온 | Lighting module of surface defect inspection apparatus |
-
2017
- 2017-09-11 JP JP2017174035A patent/JP2019049478A/en active Pending
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